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高三化学二轮复习教案:原电池和电解池(原创)

高三化学二轮复习教案:原电池和电解池(原创)
高三化学二轮复习教案:原电池和电解池(原创)

原电池原理

1.通过进行化学能转化为电能的探究活动,了解原电池工作原理.

2.能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。

1:组成原电池的条件。

①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体)。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两电极相连形成闭合电路。

2.原电池的原理

负极----较活泼的金属--- 电子------发生反应

较不活泼的金属---- 电子----发生反应

【例1】下列叙述中正确的是

A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。

B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。

C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。

D.铜锌原电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过。

解析:两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失电子,电极反应为Zn –2e==Zn2+,1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13克)被溶解电路中有0.4mol 电子通过。故选D。

答案:D

【例2】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为

A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A

解析:金属组成原电池,相对活泼金属失去电子作负极,相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻,正极上发生还原反应,有物质析出,由题意得活泼性A>B、A>C、C>D 、D>B,故正确答案为B。

答案:B

【例3】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是:Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e=2Ag +2 OH-

下列判断正确的是

A.锌为正极,Ag2O为负极。B.锌为负极,Ag2O为正极。

C.原电池工作时,负极区溶液PH减小。D.原电池工作时,负极区溶液PH增大。

解析:本题考查原电池和PH的概念。

原电池中失去电子的极为负极,所以锌为负极,Ag2O为正极。B是正确答案。因为Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O ,负极区域溶液中[OH-] 不断减少,故PH减小,所以C也正确。

故选B、C。

答案:BC

【变式】化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O

2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,

以下说法中正确的是

①以上反应是可逆反应②以上反应不是可逆反应

③充电时化学能转变为电能④放电时化学能转变为电能

A.①③B.②④C.①④D.②③

(2).废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

。(3).另一种常用的电池是锂电池(锂是一种碱金属元素,其相对原子质量为7),由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成,电池总反应可表示为:Li+MnO2→LiMnO2试回答:锂电池比容量特别大的原因是。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因。

答案:(1)B (2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。

(3)锂的摩尔质量小;2Li+2H2O→2LiOH+H2↑

电解池原理

考点聚焦

1.通过电能转变为化学能的探究活动,了解电解池工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

2.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。

知识梳理

装置原电池电解池

实例

原理

形成条件①电极:两种不同的导体相连;

②电解质溶液:能与电极反应。

①电源;

②电极(惰性或非惰性);

③电解质(水溶液或熔化态)。

反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应

电极名称由电极本身性质决定:

正极:材料性质较不活泼的电极;

负极:材料性质较活泼的电极。

由外电源决定:

阳极:连电源的正极;

阴极:连电源的负极;

电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)

正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)

阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)

电子流向电流方向能量转化

应用①抗金属的电化腐蚀;

②实用电池。

①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀

铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精

炼(精铜)。

4.电解反应中反应物的判断——放电顺序

⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表:K+

⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时:阴离子失电子:S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >NO3- 等含氧酸根离子>F-

B.阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。

5.电解反应方程式的书写步骤:①分析电解质溶液中存在的离子;②分析离子的放电顺序;③确定电极、写出电极反应式;④写出电解方程式。如:

⑴电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O 电解

====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大。

⑵电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O电解

====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应,PH减小。

⑶电解CuCl2溶液:CuCl2电解

==== Cu+Cl2↑

电解盐酸:2HCl 电解

==== H2↑+Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大。

⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O电解

==== 2H2↑ + O2↑,溶质不变,实际上是电解水,PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。

⑸电解熔融NaOH: 4NaOH 电解

====4Na + O2↑ + H2O↑

⑹用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O电解

==== Cu(OH)2 + H2↑ (注意:不是电解水。)8.电解原理的应用

A、电解饱和食盐水(氯碱工业)

⑴反应原理

阳极:

阴极:

总反应:2NaCl+2H2O电解

====H2↑+Cl2↑+2NaOH

⑵设备(阳离子交换膜电解槽)

①组成:阳极—Ti、阴极—Fe

②阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子

通过而阻止阴离子和气体通过。

⑶制烧碱生产过程(离子交换膜法)①食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR) ②电解生产主要过程(见图20-1):NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入。阴极H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH 溶液。

B、电解冶炼铝

⑴原料:(A)、冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63-

(B)、氧化铝:铝土矿

NaOH

——→

过滤

NaAlO2

CO2

——→

过滤

Al(OH)3

—→Al2O3

⑵原理阳极

阴极

总反应:4Al3++6O2ˉ电解

====4Al+3O2↑

图20-1

⑶设备:电解槽(阳极C、阴极Fe)因为阳极材料不断地与生成的氧气反应:C+O2→ CO+CO2,故需定时补充。

C、电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理:

阳极Zn-2eˉ = Zn2+

阴极Zn2++2eˉ=Zn

⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。⑶在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。⑷电镀液中加氨水或NaCN的原因:使Zn2+离子浓度很小,镀速慢,镀层才能致密、光亮。

D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。

E、电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析

“阳极泥”。

试题枚举

【例1】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为

A.4×10-3mol/L

B.2×10-3mol/L

C.1×10-3mol/L

D.1×10-7mol/L

解析:根据电解规律可知阴极反应:Cu2++2e-=Cu,增重0.064gCu,应是Cu的质量,根据总反应方程式:

2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4--->4H+

2×64g4mol

0.064g x

x=0.002mol

[H+]==4×10-3mol/L

答案:A

【例2】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:

Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:

A、放电时,负极上发生反应的物质是Fe.

B、放电时,正极反应是:NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2

C、充电时,阴极反应是:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O

D、充电时,阳极附近pH值减小.

解析:根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe,正极为NiO2,此电池为碱性电池,在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+,故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,正极:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-。原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为A、D。

答案:AD

【例3】甲、乙两个容器中,分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后,以Pt

为电极进行电解时,在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________

解析:此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极,即电极名称,再分析各极发生的反应.A极(阴极)反应:2H++2e-=H2↑,B 极(阳极)反应:2Cl--2e-=Cl2↑;C极(阴极)反应:Ag++ e- =Ag;D极(阳极)反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol电子转移,生成H2、Cl2、Ag、O2的物质的量分别为:2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为:2:2:4:1。

答案:2:2:4:1

【例4】有三个烧杯,分别盛有氯化铜,氯化钾和硝酸银三种溶液;均以Pt作电极,将它们串联在一起电解一定时间,测得电极增重总和2.8克,这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为

A、4:1

B、1:1

C、4:3

D、3:4

解析:串联电路中,相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同,各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量,就可以通过电子守恒,判断气体体积之比,第一个烧杯中放出Cl2,第二烧杯中放出Cl2和H2,第三烧杯中放出O2。在有1mol电子转移下,分别是0.5 mol,0.5mol,0.5mol和0.25mol。所以共放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(Cl2),无色气体0.5+0.25=0.75(mol)(O2和H2)

答案:C

高三化学原电池何电解池教案

高中化学 第三讲 原电池和电解池 教案 【要点梳理】 要点一:原电池 1.概念:利用氧化还原反应,将化学能转化为电能的装置(一般在题目中会说是放电的过程)。 负极:电子流出的一极 2.规定 正极:电子流入的一极 3.电极反应: 4.外电路(导线和电极上):电子从负极到正极(电流从正极到负极) 内电路(溶液中):阳离子→正极 阴离子→负极(一般题目会考离子的流向:可记忆正正负负) 5.构成原电池的条件 电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应 Zn 片 负极(阳极) Zn-2e -=Zn 2+ 氧化反应 Cu 片 正极(阴极) 2H ++2e -=H 2↑ 还原反应 总的离子反应方程式 Zn+2H + = Zn 2++H 2↑(两个电极反应之和) Zn C u 24 A

①电极为两种活动性不同的金属(或其中一种是非金属单质) ②电极需要插在电解质溶液中 ③整个装置相连形成闭合电路 ④能自发发生氧化还原反应 6.原电池正负极的判断 ①组成两电极的材料:相对活泼性强的金属为负极,另一个为正极 ②电子流出的一极为负极,电流流出的一极为正极 ③溶液中离子的移动方向(正正负负)。 ④电极发生反应(阳氧阴还) ⑤电极质量的变化:质量增加为正极,质量减少为负极 ⑥电极上产生气体的是正极 ⑦电极通入气体的是负极 7.电极反应方程式的书写 (1)负极反应式的书写 a活泼金属作负极(电极材料本身反应) 生成的阳离子与电解液不反应时:M?ne? = M n+。 若生成的阳离子与电解液反应,应将“金属失电子的反应式”与“阳离子和电解液反应的反应式”叠加写出。 如Mg-Al(KOH)原电池,负极反应方程式为:Al-3e-+4OH- = AlO 2-+2H 2 O b燃料电池(电极材料本身不反应) H 2—O 2 (H 2 SO 4 )燃料电池负极反应式: H 2 ?2e? = 2H+。 H 2—O 2 (KOH)燃料电池负极反应式: H 2?2e?+2OH? = 2H 2 O(可看成H 2 ?2e?=2H+、2H++2OH?= 2H 2 O)。 (2)正极反应式的书写 ①首先判断在正极反应的物质 当负极材料与电解液能反应时,在正极上发生电极反应的物质是电解液中的某种粒子。 当负极材料与电解液不反应时,在正极上发生电极反应的是溶解在电解液中的

常用原电池和电解池方程式

常用原电池方程式 1.Cu─H2SO4─Zn原电池 正极:2H++ 2e-→ H2↑ 负极:Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式:Zn + 2H+== Zn2++ H2↑ 2.Cu─FeCl3─C原电池 正极:2Fe3++ 2e-→ 2Fe2+ 负极:Cu - 2e- → Cu2+ 总反应式:2Fe3++ Cu == 2Fe2 ++ Cu2+ 3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+ 2H2O + 4e-→ 4OH 负极:2Fe - 4e-→ 2Fe2+ 总反应式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24.氢氧燃料电池(中性介质) 正极:O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极:2H2- 4e-→ 4H+ 总反应式:2H2+ O2== 2H2O 5.氢氧燃料电池(酸性介质) 正极:O2+ 4H++ 4e-→ 2H2O 负极:2H2- 4e-→ 4H+ 总反应式:2H2+ O2== 2H2O 6.氢氧燃料电池(碱性介质) 正极:O2 + 2 H2O + 4e- →4OH- 负极:2H2-4e-+ 4OH-→ 4H2O 总反应式:2H2+ O2== 2H2O 7.铅蓄电池(放电) 正极(PbO2) : PbO2+ 2e- + SO42-+ 4H+ → PbSO4+ 2H2O 负极(Pb) :Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO 总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-== 2 PbSO4+ 2 H2O 8.Al─NaOH─Mg原电池 正极:6 H2O + 6e- → 3H2↑ +6OH- 负极:2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2-+ 4 H2O 总反应式:2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-+ 3 H2↑ 9.CH4燃料电池(碱性介质) 正极:2O2+ 4 H2O + 8e- → 8OH- 负极:CH4-8e- + 10OH- → CO32-+ 7 H2O 总反应式:CH4+ 2O2+ 2OH- == CO32-+ 3 H2O 10.熔融碳酸盐燃料电池 (Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料): 正极:O2 + 2CO2+ 4e- → 2CO32-(持续补充CO2气体) 负极:2CO + 2 CO32-- 4e- → 4CO2 总反应式:2CO + O2== 2 CO2 11.银锌纽扣电池(碱性介质) 正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH- 负极(Zn) :Zn + 2OH- -2e- → ZnO +H2O 总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag

化学电源教案

化学电源 一、促进观念建构的教学分析 1.教材及课标相关内容分析 前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理;了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染,增强环保意识。 2.学生分析: 前的第一课时学习了:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。 3.我的思考: 通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程,增强学生的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电池的缺陷,既增强了学生的分析,综合,应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。 二、体现观念建构的教学目标 1.知识与技能: 了解一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用;会判断电池的优劣。 2.过程与方法: 本设计以开放式教学为指导思想,辅助以视频、讨论、归纳等手段,让学生在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。 3.情感态度价值观: 认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位;了解环境保护在生产生活中的重要作用。培养学生的自主学习能力,信息搜集处理能力及团队合作精神。 三、教学重、难点及处理策略 一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用是教学重点,化学电池的反应原理是教学难点。本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料,视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识,将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结,让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。 四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图 教师活动学生活动

高中化学原电池与电解池知识点总结

原电池与电解池比较: 二、电池符号图为 Cu - Zn 电池。左池:锌片插在 1mol·dm-3 的ZnSO 4溶液中。右池:铜片插在 1 mol·dm-3的CuSO 4 溶液中。两池 之间倒置的 U 形管叫做盐桥(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。检流计表明电子从锌片流向铜片。左侧为负极,右侧为正极。 此Cu - Zn 电池可表示如下:(-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)负极: Zn-2e-== Zn2+正极: Cu2++2e-== Cu总反应: Zn+Cu2+== Zn2++ Cu ☆写电池符号应注意事项:?正、负极:(-) 左, (+) 右?界面“|”: 单质与“极棒”写在一起,写在“|”外面。?注明离子浓度(c),气态时用分压(p),物质状态:固态(s), 液态(l) 等?盐桥: “||” 三、金属腐蚀与防护:1.金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。⑴本质:金属原子失电子而被氧化M –ne- ====M n+(2) 分类:①化学腐蚀:金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液(有电流产生)⑶钢铁腐蚀:

2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因:金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。 ⑵防护:①改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。如:不锈钢。②在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)③电化学保护法:牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。 四、电解及其应用 1.电解的原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子,通电时,自由移动的离子定向移动,阳离子移向阴极,在阴极获得电子发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。 2.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素)放电:阳离子得电子而阴离 子失电的过程。上述顺序基本上与金属活动顺序一致,即越活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但Fe3+氧化性较强,排在Cu2+之前。⑵阴离子放电顺序 (注明:若阳极材料是金属(除Pt、Au外),电极首先发生氧化反应而进入溶液。)3.电镀:利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程,金属叫镀件,薄层镀层。阴极:镀件→待镀金属阳极:

原电池与电解池比较

原电池与电解池比较The final revision was on November 23, 2020

(1)原电池与电解池的区别 (2)可逆原电池的充电过程:可逆原电池的充电过程就是电解。 (3)电极名称:不管是原电池还是电解池,只要发生氧化反应的电极就是阳极,只要发生还原反应的就是阴极。

①原电池: A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。两极材料为活泼性不同的金属时,则活泼 性相对较强的一极为负极,另一极为正极。 由一种金属和另一种非金属(除氢外)作电极时,金属为负极,非金属为正极。 B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。 原电池的负极一般为金属,并且负极总是发生氧化反应: ,故负极表现为渐渐溶解,质量减小。由此可判定,凡在原电池工作过程 中发生氧化反应或质量减少的一极为负极;凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。注意:原电池的电极有两套称谓:负极又可称为阳极,正极又可称为阴极(不要把负极称为阴极;正极称为阳极)。其中正负极一套称谓是对外电路而言,在物理中常用,阴阳极一套称谓是对内电路而言。原电池也是作为电源向用电器提供电能的,所以一般都用外电路的电极名称,称为正负极而不称为阴阳极。 ②电解池: A.电解池是在外电源作用下工作的装置。电解池中与电源负极相连的一极为阴极,阳 离子在该极接受电子被还原;与电源正极相连的一极为阳极,阴离子或电极本身(对电镀而言)在该极失去电子被氧化。 B.电解池(或电镀池)中,根据反应现象可推断出电极名称。凡发生氧化的一极必为阳极,凡发生还原的一极必为阴极。例如用碳棒做两极电解溶液,析出Cu的一极 必为阴极;放出的一极必为阳极。 注意:电解池中,与外电源正极相连的为阳极,与负极相连的为阴极,这一点与原电池的负对阳,正对阴恰恰相反。 ·电解池的电极常称阴阳极,不称正负极。 ·电镀池是一种特殊的电解池,电极名称的判定同电解池。 4.电解过程中水溶液的pH变化 用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时,溶液的pH往往发生变化,其原因主 要有两个方面。其一为电解时溶液的浓度发生变化,如果溶质是酸或碱,则它们浓度的改 变使其pH也发生变化。其二为析出电解产物时,可能引起水的电离平衡移动,使或相对过剩。一般是自水溶液中析氢气时,消耗,使水的电离平衡向生成的方向移动,使浓度加大,pH上升。若是析出氧气时,则因而消耗了

化学电源 优秀教案

化学电源 一、考点、热点回顾 1.了解电池的一般分类, 2.了解常见的化学电源的种类及其原理,知道它们在生产生活和国防中的应用 3.掌握几种典型化学电池的电极反应 重点:掌握几种典型电池的用途和特点。 难点:掌握几种典型化学电池的电极反应。 二、典型例题 【知识网络】 常见化学电源的原理及电极反应式的书写 1.一次电池(以碱性锌锰电池为例) 总反应为Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。 负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2; 正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-。 2.二次电池 (1)铅蓄电池是最常见的二次电池,总反应为 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)放电 2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电

(2)二次电池充电时的电极连接 3.燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。 O2发生正极反应。 ②书写电极反应时,注意介质的参与反应。 【知识要点】 几种常见的电池(化学电源) 1、一次电池(干电池)放电之后不能充电,内部的氧化还原反应是不可逆的。碱性锌锰电池构成:负极是锌,正极是MnO2,电解质是KOH 负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 2、二次电池 ①铅蓄电池 放电电极反应: 负极:Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s);

正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l) 总反应式:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电电极反应: 阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq); 阴极:PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq) 总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) (aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l) 总反应方程式:Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4 ②镍一镉碱性蓄电池 负极:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2; 正极:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH- 总反应式:Cd +2NiO(OH)+2H2 O2Ni(OH)2+ Cd(OH)2 3、燃料电池

高中化学原电池和电解池全面总结超全版

原电池和电解池 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成 电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原 电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化 还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化 学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源;②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电极; 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 阴极:Cu2++2e- = Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶 (冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。 化学腐蚀电化腐蚀 一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表面潮湿反应过程氧化还原反应,不形成原电池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生 反应速率电化腐蚀>化学腐蚀 结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀 电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2+4e-+2H2O== 4OH- 2H+ + 2e-==H2↑负极反应Fe-2e-==Fe2+Fe -2e-==Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内电解电离电镀 条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用 实质阴阳离子定向移动,在 两极发生氧化还原反应 阴阳离子自由移动,无明 显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金 实例CuCl2错误!Cu+CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极Cu-2e- = Cu2+

原电池和电解池经典测试题

原电池与电解池测试题 构成原电池的一般条件 ①有氧化还原反应②两个活泼性不同的电极负极:较活泼的电极(氧化反应, 电子流出) 正极:较不活泼的金属、石墨等(还原反应, 电子流入) ③同时与电解质溶液接触④形成闭合回路 构成电解池的条件: (1)外加直流电源 (2)两个固体电极 阴极:发生还原反应的电极。 与电源“-”相连的电极, 得到电子的电极, ' 阳离子移到的电极 阳极:发生氧化反应的电极。 与电源“+”相连的电极, 失去电子的电极, 阴离子移到的电极。 (3)电解质溶液或熔融电解质 (4)构成闭合的电路 阴极:阳离子得电子顺序: ; Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(水)Al3+>Mg2+>Na + >Ca2+> K+ 阳极:阴离子失电子顺序:活性电极﹥阴离子。即:Cu>Hg >Ag>S2>I>Br>Cl>OH>(NO3、SO42含氧酸根)>F- 一、选择题(每题4分,共64分) 1.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是 ++2e == H2↑++2e == Fe +O2+4e == 4OH-++e == Fe2+ 2.以下现象与电化腐蚀无关的是 A 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C 锈质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D 银质奖牌久置后表面变暗 , 3.A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为 ①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解 ②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极) >B>C >C>A >A>B >A>C 4.下列关于实验现象的描述不正确 ...的是 A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡

第六章化学反应与能量第二节原电池化学电源讲述

第六章化学反应与能量 第二节原电池化学电源 考点一| 原电池原理 [教材知识层面] 1.概念 把化学能转化为电能的装置。 2.构成条件 (1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入电解质溶液中。 (3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 (4)能自发发生氧化还原反应。 3.工作原理 如图是Cu-Zn原电池,请填空: (1)反应原理: (2)原电池中的三个方向: ①电子方向:从负极流出沿导线流入正极; ②电流方向:从正极沿导线流向负极; ③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。 (3)两种装置的比较:

装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ能避免能量损耗;装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路,导电。 [高考考查层面] 命题点1 与原电池原理有关的辨析 理解原电池的工作原理要注意的四点 (1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同形成了一个完整的闭合回路。 (3)不论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。 (4)原电池负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 [典题示例] 1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是( ) A.①④B.③④⑤ C.④⑧ D.②④⑥⑦ 解析:选D 根据原电池的构成条件可知:①中只有一个电极,③中两电极材料相同, ⑤中酒精不是电解质,⑧中两电极材料相同且无闭合回路,故①③⑤⑧不能构成原电池。 2.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中 电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( ) A.外电路的电流方向为:X→外电路→Y B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁 C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X>Y 解析:选D 外电路电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相反,X极失电子,作负极,Y极发生的是还原反应,X极发生的是氧化反应。若两电极分别为铁和碳棒,则Y为碳棒,X为铁。

高考化学原电池和电解池专题

高中化学原电池和电解池 原电池和电解池 1.原电池和电解池的比较: 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动, 从而形成电流。这种把化学能转变为 电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引 起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把 电能转变为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源;②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电极; 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极 溶液中离子的流向溶液中的阴离子向负极移动,电极质 量减小、(负极聚集了阳离子、阴离 子来平衡电性,如:zn+需要溶液中 的阴离子来平衡);阳离子在正极得 电子聚集在正极 溶液中的阳离子向阴极移动,得电子,发 生还原反应。阴极受保护。溶液中的阴离 子向阳极移动,失电子,发生氧化反应 能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀 铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精 炼(精铜)。 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的

2020年常见原电池及电解池方程式

作者:非成败 作品编号:92032155GZ5702241547853215475102 时间:2020.12.13 常见的原电池电极反应式的书写 1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4) 负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2H++2e-==H2↑ 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性) 负极:Fe–2e-==Fe2+正极:2H++2e-==H2↑ 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性) 负极:2Fe–4e-==2Fe2+正极:O2+2H2O+4e-==4- OH 总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液) 负极:4Al–12e-==4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-==12- OH 总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝–空气–海水(负极--铝,正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液--海水) 负极:4Al-12e-==4Al3+ 正极:3O2+6H2O+12e-==12OH- 总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物) 负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3 +2NH3+H2O 总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物) 负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnO(OH) +2OH-总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH ) 负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O 正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH- 总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH) 负极(Al):2Al + 8OH-+6e-=2AlO2-+4H2O 正极(Mg):6H2O + 6e-= 3H2↑+6OH–

原电池及化学电源教案

原电池 1、进一步了解原电池的工作原理; 2、能够写出原电池的电极反应式和原电池的总反应方程式。 要点一、原电池 1、概念:将化学能转化为电能的装置叫原电池。 2、原电池的构成条件 ①两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属),分别发生氧化和还原反应。 负极:活泼性强,失去电子发生氧化反应。 正极:活泼性弱,溶液中阳离子得到电子发生还原反应。 ②电解质溶液,电解质中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动形成内电路。 ③导线将两电极连接,形成闭合回路。 ④有能自发进行的氧化还原反应。 要点诠释:a.原电池中,电极材料可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。如图: b.形成闭合回路的方式有多种,可以是用导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。如图: 要点二、原电池工作原理的实验探究 1、实验设计 ①按照图示装置进行实验。请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化,分析是否有电流产生。 ②按照下图组装实验装置,注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。请观察反应过程中电流表指针位置的变化,判断是否有电流产生,并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。

要点诠释:盐桥的作用及优点 a.组成:将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙),即可得到盐桥。将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b.作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路。 c.优点:使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同区域之间实现了电子的定向移动,使原电池能持续、稳定地产生电流。 电流产生情况电极表面变化情况温度变化情况能量变化情况 (Ⅰ) 有电流产生锌片质量减小,同时铜片上有红色 物质析出,铜片质量增加溶液温度升高化学能转化为电能、 热能 (Ⅱ) 有电流产生锌片质量减小,铜片上有红色物质 析出,铜片质量增加 溶液温度不变化学能转化为电能 ①对于图甲装置 Zn片:Zn-2e-=Zn2+ Cu片:Cu2++2e-=Cu 同时在Zn片上,Zn可直接与CuSO4溶液反应,生成Cu与ZnSO4,因此该装置中既有化学能转化为电能,同时也有化学能转化为热能。 ②对于图乙所示原电池 锌片:负极,Zn-2e-=Zn2+(氧化反应) 铜片:正极,Cu2++2e-=Cu(还原反应) 总化学方程式:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ 4、实验原理分析:(如图所示)

高中化学原电池和电解池基础知识

高中化学原电池和电解池 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 电极反应方程式的书写 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中 的阳离子得电子。例:锌铜原电池中,电解液为HCl,正 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

常用原电池和电解池方程式

常用原电池方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池 正极:2H++ 2e-→ H2↑ 负极:Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式:Zn + 2H+== Zn2++ H2↑ 2.Cu─FeCl3─C原电池 正极:2Fe3++ 2e-→ 2Fe2+ 负极:Cu - 2e- → Cu2+ 总反应式:2Fe3++ Cu == 2Fe2 ++ Cu2+ 3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+ 2H2O + 4e-→ 4OH 负极:2Fe - 4e-→ 2Fe2+ 总反应式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24.氢氧燃料电池(中性介质) 正极:O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极:2H2- 4e-→ 4H+ 总反应式:2H2+ O2== 2H2O 5.氢氧燃料电池(酸性介质) 正极:O2+ 4H++ 4e-→ 2H2O 负极:2H2- 4e-→ 4H+ 总反应式:2H2+ O2== 2H2O 6.氢氧燃料电池(碱性介质) 正极:O2 + 2 H2O + 4e- →4OH- 负极:2H2-4e-+ 4OH-→ 4H2O 总反应式:2H2+ O2== 2H2O 7.铅蓄电池(放电) 正极(PbO2) : PbO2+ 2e- + SO42-+ 4H+ → PbSO4+ 2H2O 负极(Pb) :Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO 总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-== 2 PbSO4+ 2 H2O 8.Al─NaOH─Mg原电池 正极:6 H2O + 6e- → 3H2↑ +6OH- 负极:2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2-+ 4 H2O 总反应式:2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-+ 3 H2↑ 9.CH4燃料电池(碱性介质) 正极:2O2+ 4 H2O + 8e- → 8OH- 负极:CH4-8e- + 10OH- → CO32-+ 7 H2O 总反应式:CH4+ 2O2+ 2OH- == CO32-+ 3 H2O 10.熔融碳酸盐燃料电池 (Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料): 正极:O2 + 2CO2+ 4e- → 2CO32-(持续补充CO2气体) 负极:2CO + 2 CO32-- 4e- → 4CO2 总反应式:2CO + O2== 2 CO2 11.银锌纽扣电池(碱性介质) 正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH- 负极(Zn) :Zn + 2OH- -2e- → ZnO +H2O 总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag

化学原电池和化学电源 教案

化学原电池和化学电源教案 要点一原电池原理 1.原电池概念:利用________反应原理将________能转化为________能的装置。 2 ______ ,铜片上有② ______ 电极Cu ______ ⑤ 电子⑦____ 3.原电池形成的条件 (1)两个活泼性不同的电极: 相对活泼的金属作________, 较不活泼的金属或能导电的非金属作________; (2)________溶液; (3)形成________回路; (4)能自发发生氧化还原反应。 盐桥的作用是什么? 1.(双选题)下列装置不可以组成原电池的是() 2.(2014·潮州市高二期末考)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是() A.电子通过盐桥从乙池流向甲池 B.铜导线替换盐桥,原电池将不能继续工作 C.开始时,银片上发生的反应是:Ag-e-===Ag+ D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同

3.下列反应可用于设计原电池的是() A.H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O B.2FeCl3+Fe===3FeCl2 C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D.NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓ 例2如右图装置,电流表G发生偏转,同时a极逐渐变粗,b极逐渐变细,c为电解质溶液,则a、b、c可以是下列各组中的() A.a是Zn,b是Cu,c为稀H2SO4 B.a是Cu,b是Zn,c为稀H2SO4 C.a是Fe,b是Ag,c为AgNO3溶液 D.a是Ag,b是Fe,c为AgNO3溶液 4.将Al片和Cu片用导线连接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成原电池。在这两个原电池中,负极分别为() A.Al片、Cu片B.Cu片、Al片 C.Al片、Al片D.Cu片、Cu片 例3利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图,并指出正极材料为________,电极反应式为____________________;负极材料为________,电极反应式为________________________________________________________________________。 5.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。 要点一化学电池 化学电池是将________能变成________能的装置。 1.化学电池的分类 化学电池 2.优点 (1)化学电池的______________较高,供能稳定可靠。 (2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 例1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)===Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是() A.电池工作时,锌失去电子 B.电池负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2 C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g 1.(2013·海南卷)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是() A.Mg为电池的正极 B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl- C.不能被KCl溶液激活 D.可用于海上应急照明供电 要点二一次电池 一次电池的电解质溶液制成________,不流动,也叫做干电池。 1.特点 一次电池不能充电,不能反复使用。

原电池和电解池知识点归纳

原电池和电解池知识点归纳(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

一.原电池和电解池的比较: 二.原电池正负极的判断: ⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。电流方向:正极→负极。 ⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。 ⑷根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。 三.电极反应式的书写: *注意点: 1.弱电解质、气体、难溶物不拆分,其余以离子符号表示; 2.注意电解质溶液对正负极的影响; 3.遵守电荷守恒、原子守恒,通过添加H+ 、OH- 、H 2 O 来配平 1.负极:⑴负极材料本身被氧化: ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单 的:M-n e-=M n+如:Zn-2 e-=Zn2+ ②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中: 如铅蓄电池,Pb+SO 42--2e-=PbSO 4 ⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式, 如燃料电池CH 4-O 2 (C作电极)电解液为KOH:负极:CH 4 +10OH-8 e-=C0 3 2- +7H 2 O 2.正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应, H 2SO 4 电解质,如2H++2e=H 2 CuSO 4 电解质: Cu2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O 2 反正还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时,H 2 O参加反应,且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池(KOH电解质)O 2+2H 2 O+4e=4OH- ②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为H 2 O 如氢氧燃料电池(KOH电解质) O 2+4O 2 +4e=2H 2 O 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移 动,从而形成电流。这种把化学 能转变为电能的装置叫做原电 池。 使电流通过电解质溶液而在阴、 阳两极引起氧化还原反应的过程 叫做电解。这种把电能转变为化 学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源;②电极(惰性或非惰 性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应 类型 自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电 极; 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H 2 ↑(还原反应) 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反 应) 阳极:2Cl--2e-=Cl 2 ↑ (氧化反 应) 电子流向负极→正极 电源负极→阴极;阳极→电源正 极 电流方向正极→负极 电源正极→阳极;阴极→电源负 极 能量 转化 化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀—牺牲阳极 的阴极保护法; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);② 电镀(镀铜);③电冶(冶炼 Na、Mg、Al);④精炼(精 铜)。 原电池和电解池知识点

化学电源教学设计

“化学电源”教学设计 宿迁市马陵中学杜梅 一、学习目标 1.通过实验探究,认识化学能可以转化为电能;理解科学探究的意义、过程与方法。 2.了解常见的化学电源及其应用。认识研制新型电池的重要性,形成科学技术的发展观;感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,形成较为客观、正确的能源观,提高开发高能清洁燃料的意识。 二、教学重点及难点 教学重点:原电池的概念、原理、组成及应用。 教学难点:从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。 三、设计思路 本课从日常生活中常见的水果电池入手,提出疑问:这些电池是如何产生电流的?学生根据物理对电流的认识,提出假设:有电子的流动,因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。认识到可以利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池,将化学能转化为电能,为人类的生产、生活所用。在此基础上介绍一些常见的化学电源,以拓宽学生的知识面。 四、教学过程 【复习回顾】 1、什么是原电池? 2、原电池的工作原理是怎样的? 3、构成条件的原电池有哪些? 【过渡】原电池原理的应用: 1、研制分析化学电源; 2、促进某些氧化还原反应的进行,加快反应速率。 3、寻找钢铁防腐蚀的方法。 4、原电池的设计。 【思考】你能利用原电池反应原理,动手制作简易电池吗? 【实践活动】水果电池的制作 实验准备:水果(柠檬、番茄、桔子、葡萄或其它水果)、金属(铁丝、铜丝、锌片或铝片)、石墨电极、微安电流计、导线若干、小刀 鼓励学生利用各种自备的水果、金属片制作电池,用微安电流计或耳机测试是否能产生电流,比较电流的大小。 【交流展示】学生制作的各种水果电池 【思考】这些电池是如何产生电流的? 【学生讨论】有电子的流动,因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化还原反应。 【引导】利用自发进行的氧化还原反应中的电子转移设计原电池,将化学能转化为电能,为人类的生产、生活所用。 【问题情景】播放神舟飞船上的燃料电池,呈现以下问题,激发学生的学习兴趣。 飞船上的燃料电池有什么样的作用?

高三化学二轮复习教案:原电池和电解池(原创)

原电池原理 1.通过进行化学能转化为电能的探究活动,了解原电池工作原理. 2.能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。 1:组成原电池的条件。 ①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体)。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两电极相连形成闭合电路。 2.原电池的原理 负极----较活泼的金属--- 电子------发生反应 较不活泼的金属---- 电子----发生反应 【例1】下列叙述中正确的是 A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。 C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。 D.铜锌原电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过。 解析:两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失电子,电极反应为Zn –2e==Zn2+,1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13克)被溶解电路中有0.4mol 电子通过。故选D。 答案:D 【例2】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A 解析:金属组成原电池,相对活泼金属失去电子作负极,相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻,正极上发生还原反应,有物质析出,由题意得活泼性A>B、A>C、C>D 、D>B,故正确答案为B。 答案:B 【例3】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是:Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e=2Ag +2 OH- 下列判断正确的是 A.锌为正极,Ag2O为负极。B.锌为负极,Ag2O为正极。 C.原电池工作时,负极区溶液PH减小。D.原电池工作时,负极区溶液PH增大。 解析:本题考查原电池和PH的概念。 原电池中失去电子的极为负极,所以锌为负极,Ag2O为正极。B是正确答案。因为Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O ,负极区域溶液中[OH-] 不断减少,故PH减小,所以C也正确。

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